宽带扫频干扰下FH/MFSK系统性能分析

针对FH/MFSK系统, 将宽带扫频干扰带宽最小分辨率精确到MFSK信号带宽的1/M, 分别在忽略背景噪声和AWGN信道两种条件下, 对系统的抗干扰性能进行了理论推导, 给出了误比特率的闭合表达式, 并对理论结果进行了仿真验证. 结果表明, 当干扰带宽越窄, 干扰带宽最小分辨率对系统的误比特率结果影响越大; AWGN信道中, 在干扰功率、带宽一定的条件下, 系统误比特率性能随着扫频干扰的速率增加而下降. 理论与仿真结果一致, 证明了理论推导的正确性.     

联合信道编码的Golden码检测

为分析级联信道编码Golden码系统的迭代检测性能并降低迭代检测算法的复杂度,利用软符号干扰消除的思想,提出采用高斯近似和最小均方误差(MMSE)算法来计算迭代检测过程中所需的比特软信息. 根据Golden码的传输特性,推导出适合该系统的软比特信息计算方法. 理论分析证明,与传统的list sphere decode maximum a posteriori(LSD MAP)算法相比,高斯近似和MMSE算法具有复杂度低的优点. 仿真结果表明,新算法的迭代检测性能接近于LSD MAP算法,可以实现Golden码的快速迭代检测.     

MIMO-BICM-IDD系统中改进的迭代树搜索检测

多入多出系统中的迭代树搜索(ITS)检测会遇到某些比特的对数似然比(LLR)无法确定的情况,需采用赋常数值的方法解决,但这会影响系统性能. 为此,提出一种改进的软检测方案,通过合适地选取某些删除路径,将这些路径保留并延伸为全长路径,可以确保对每比特都能计算其LLR,并能提供可靠性高的LLR值. 给出了路径选取的规则及延伸所选路径为全长的低复杂度方法. 仿真结果表明,新算法与ITS算法相比具有更好的性能,并能使性能和复杂度达到较好的折中.     

高阶调制的LDPC码译码算法研究

针对LDPC(Low-Density Parity-Check)码的编码调制系统,提出了在信道解码器的输入端,无信道噪声方差估算情况下的接收信息比特对数似然比值(LLR)计算方案,将其应用在LPDC码的置信度传播译码算法和最小和译码算法中.该方案与精确的接收信息LLR计算方案在高斯信道和移动单频网信道下比较,通过Matlab性能仿真显示该方案与后者仅有不到0.5 dB的差距,具有很好的实用价值.     

比特交织编码的MultiQAM调制与迭代译码系统

为降低旋转矩阵实现信号空间分集(SSD)的比特交织编码调制(BICM)和迭代译码(ID)系统(BICM-ID-SSD)的解调译码复杂度,将同样能够获得满信号空间分集增益的MultiQAM调制应用于BICM系统,提出BIC-Mul-tiQAM-ID系统结构,并采用最大后验概率解调算法结合软输入软输出译码器进行迭代解调译码。仿真结果表明,经过6次迭代,此系统性能与原有的采用比特交织编码、MultiQAM调制和最大似然解调以及软判决维特比译码(VD)的BIC-MultiQAM-VD系统相比,在调制阶数和分集维数组合分别为(42,)和(2,4)的情况下误比特率性能约改进1.8 dB。     

Polar码SC译码算法的量化问题

为了在数字芯片上以低硬件复杂度实现Polar码的译码算法,对Polar码连续消除( SC)译码算法接收符号和SC译码输入的初始比特对数似然比( LLR)的量化问题进行了研究.分析了接收符号量化区间和量化比特数对Po-lar码SC译码性能的影响.对译码输入初始LLR,从均匀量化和非均匀量化两方面,并对非均匀量化采用了归一化非均匀量化和小数非均匀量化2种方式,分析了初始LLR的量化对Polar码SC译码性能的影响.仿真结果表明,分别对接收符号和初始LLR采用区间[-4,4]和区间[-20,20]上的6 bit均匀量化,就可以使Polar码SC译码算法的误比特率( BER)性能损失在小于0.1 dB的同时,具有更简单的硬件实现复杂度.     

比特软值的部分重传混合ARQ方案

针对比特软值较小的比特是重传时造成数据包出错的主要原因,提出了基于比特软值的部分重传混合ARQ方案,在重传时首先传输比特软值较小的比特;研究了该方案在重传之后各个比特的平均软值,并推导了在高斯白信道下重传前后不同比特的误比特率。理论分析和数值仿真表明,该方案在部分重传的情况下也能较好地平均各个比特之间的软值,从而提高了系统的吞吐性能。     

深空通信系统中高阶LDPC码的软定时同步算法

深空通信具有信号衰减严重,接收机信噪比低的特点,针对深空通信系统中高阶LDPC码定时同步实现困难的问题,提出一种码辅助定时同步算法．首先使用高阶LDPC码的译码软信息构造一种代价函数,进行大定时偏移的粗同步,其次基于最大似然准则,使用EM算法进行定时偏移的细同步．该算法将定时同步器、解调器与译码器联合迭代,利用高阶LDPC译码器输出的软信息辅助定时同步,并通过数字插值方式对过采样信号进行补偿,从而得到接近修正克拉美罗限的定时估计．仿真结果表明,在低信噪比条件下,算法能够在较大定时偏移范围内实现有效的定时同步,并以较低的复杂度获得近似理想的系统误码率性能．     

基于后验概率判决的动态迭代停止算法

针对窄带低信噪比应用环境,提出了一种Turbo码与连续相位调制(CPM)级联的迭代接收方案。根据CPM的Rimoldi分解模型,引入Turbo迭代检测机制,利用软输入软输出(SISO)解调和译码算法,将内、外迭代相结合达到信息共享及纠错互补的目的。为了减小解调译码迭代时延,对不同迭代时刻译码器输出似然值进行推导分析,提出了一种基于后验概率判决(APPD)的动态迭代停止算法,并建立Turbo-CPM系统模型进行仿真。仿真结果表明:本文算法具有比流水线级联更优异的纠错性能,不仅可以有效减小迭代时延,而且能够改善系统的收敛性和可靠性。     

信道时延条件下的CoMP系统有限反馈比特分配

研究了非完全信道状态信息(CSI)条件下用户终端对基站的反馈比特数问题,在考虑有限反馈和信道时延的条件下,得出系统速率损失近似上界与反馈比特数的关系表达式,基于该表达式提出一种新的反馈比特分配方案。该方案通过对系统速率损失近似上界求导处理,得到使得速率损失近似上界达到最小的最佳反馈比特数。该方案可以有效地降低有限反馈对系统速率的影响,系统速率比传统的比特均分算法高,复杂度比穷举法低。     

Performance of Luby transform coded frequency hopping systems in partial-band jamming

Luby transform( LT) codes are proposed to suppress the effect of partial band noise jamming in frequency hopping( FH) communication systems. A decoding scheme for joint erasures of severely jammed symbols and error correction is proposed. If an uncorrectable error is detected,the receiver erases the jammed symbols and uses incremental redundancy to increase the error-correcting capability.The performance of LT codes,under power-oppressive partial band noise jamming( PBNJ) with the additive white Gaussian noise( AWGN),is evaluated via simulation. Even if the jammer spreads its high power over half of the hopping bandwidth,LT codes are shown to achieve a target bit error probability of10~-5,demonstrating their effectiveness as high-performance codes to improve the ability of FH systems to combat varying partial band noise jamming.     

New Iterated Decoding Algorithm Based on Differential Frequency Hopping System

A new iterated decoding algorithm is proposed for differential frequency hopping (DFH) encoder concatenated with multi-frequency shift-key (MFSK) modulator. According to the character of the frequency hopping (FH) pattern trellis produced by DFH function, maximum a posteriori (MAP) probability theory is applied to realize the iterate decoding of it. Further, the initial conditions for the new iterate algorithm based on MAP algorithm are modified for better performance. Finally, the simulation result compared with that from traditionalal gorithms shows good anti-interference performance.     

非理想NNC-DFH接收机抗部分频带干扰性能分析

为改善差分跳频系统的抗部分频带干扰性能,提出一种噪声归一化合并差分跳频接收机模型.采用矩生成函数法推导了非理想噪声功率估计条件下系统误符号率的联合上界.将信道建模为瑞利衰落信道,同时考虑了加性背景热噪声的影响.数值和仿真结果验证了理论分析的正确性.研究结果表明:在噪声估计不存在严重偏差时(估计误差因子满足0.1<λ<3.0),噪声归一化合并差分跳频接收机在最坏部分频带干扰下的性能优于乘积合并和线性合并差分跳频接收机,且当噪声估计值略低于理想估计值时(0.2<λ<0.6),系统误符号性能优于理想噪声估计条件下的误符号性能.     

瑞利衰落信道下NNC-DFH接收机抗PBNJ性能分析

提出了一种噪声归一化合并(NNC)差分跳频(DFH)接收机模型,以提高差分跳频系统抗部分频带干扰能力。分析了瑞利衰落信道下NNC-DFH接收机在部分频带干扰下的误符号性能,比较了线性合并、乘积合并和噪声归一化合并DFH接收机的抗部分频带干扰性能,分析了背景热噪声的影响。研究结果表明:在瑞利衰落信道下,针对NNC-DFH接收机的最坏部分频带干扰为全频带干扰,该接收机的抗部分频带干扰性能优于传统的线性合并和乘积合并接收机,当信噪比为21.4 dB,符号错误概率为10-4时,其干扰容限改善量达8 dB。     

采用状态度量抽取和内插策略的低功耗Turbo译码器

针对采用最大后验概率算法的Turbo译码器,提出了一种新颖的前向、后向度量计算和存储器管理的策略.通过在前向状态度量计算时对部分度量值等间隔抽取存储,然后在对数似然比计算时经过内插还原出未存储的状态度量值,极大地减少了状态度量存储单元,从而降低了功耗和实现面积.与传统的实现方法比较,当滑窗为128时,可以节省80%的状态度量存储单元.在65nm的工艺下,约束工作电压为1.18V和时钟频率为350MHz时,该方法实现的HSDPA Turbo译码器可以达到21.4Mbit/s的吞吐量和29.3mW的功耗,且每次迭代的能量效率仅为0.171nJ/bit.     

跳频通信系统同步的一种方法

介绍了跳频通信系统同步方法和同步过程，并阐述了自相关同步法实现跳频通信系统同步捕获和同步跟踪的原理，着重讨论了基于最大似然准则，对时间和频率同步跟踪分别采用时间平分法和频率替换法求取同步估计值的方法，给出了原理框图、公式推导以及实验仿真结果，并对实验仿真结果进行了性能分析。实验仿真结果与性能分析表明该同步跟踪方法简单可行。     

基于小波映射跳频码的跳频系统性能研究

为研究基于小波跳频码的跳频系统性能,采用小波跳频扩频码和小波快速算法,依据小波变换构造了一组独立均匀分布的扩频随机码,码序列具有多址和自相关特性,结合M allat二进小波算法,产生快跳频的跳频图案,具有抗干扰、抗衰落和抗多径特点.与M序列比较,小波跳频码数目众多,具备快速算法,而且具有正交性、自相关性和平衡性.Monte-Carlo仿真实验表明,采用小波映射跳频码系统误码性能明显优于M伪随机序列2-4 dB,是一种较理想的跳频随机码序列.